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Die Erfindung betrifft ein Trägerelement für einen Träger eines Ring-Generators, insbesondere ein Statorträger-Element für einen Statorträger eines Ring-Generators und/oder ein Läuferträger-Element für einen Läuferträger eines Ring-Generatorsein, wobei zur Bildung des jeweiligen Trägers eine Anzahl von Trägerelementen über eine Generatorfläche zusammengesetzt werden und welcher Träger mit einem außen-umfänglichen Tragring zur Anbringung einer Wicklung und mit einem innen-umfänglichen Tragflansch zur Anbringung eines Zapfens zur Verbindung mit einem Maschinenträger ausgebildet ist.
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Die Erfindung betrifft weiter ein System aus einem mehrelementigen Träger mit einer Anzahl von Trägerelementen, insbesondere aus einem Statorträger und/oder einem Läuferträger. Die Erfindung betrifft weiter einen entsprechenden Generatorträger.
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Die Erfindung betrifft weiter einen Generator sowie eine Gondel und eine Windenergieanlage und ein Verfahren zur Montage eines Generator-Tragsystems.
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Eine Windenergieanlage, insbesondere eine Horizontalachsen-Windenergieanlage hat sich insbesondere als getriebelose Windenergieanlage bewährt. In solch einem Fall einer getriebelosen Windenergieanlage – die hier eingangs beispielhaft erläutert ist, was jedoch grundsätzlich als nicht einschränkend für die Erfindung gemeint ist – treibt ein aerodynamischer Rotor den Läufer eines Generators unmittelbar an, sodass durch Wechselwirkung der elektromagnetischen Felder im Generator zwischen Läufer und Stator die aus dem Wind gewonnene Bewegungsenergie in elektrische Energie umgewandelt wird.
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Der Läufer des Generators dreht sich im Falle einer getriebelosen Windenergieanlage mit der Geschwindigkeit des aerodynamischen Rotors und damit mit vergleichsweise langsamer Drehzahl, weshalb ein solcher Generator auch als Langsamläufer bezeichnet wird. Aufgrund einer vergleichsweise hohen Polzahl der Wicklung wird bei bestehender Speisefrequenz die Nenndrehzahl also deutlich gesenkt. Entsprechend weist ein Langsamläufer der vorgenannten Art mit hoher Polzahl einen entsprechend großen Durchmesser auf, der mehrere Meter betragen kann, was grundsätzlich vorteilhaft ist. Problematisch dabei ist jedoch, dass ein für eine getriebelose Windenergieanlage vorgesehener Langsamläufer als Generator – der insofern vorzugsweise als ein Synchrongenerator gebildet ist – einen Durchmesser haben kann, welcher übliche Transportbreiten auf einer Straße deutlich übersteigt. So kann beispielsweise ein typischer am Luftspalt zwischen Läufer und Stator gemessener Luftspaltdurchmesser zehn Meter oder zwanzig Meter oder mehr betragen während eine maximale Straßenbreite für einen Transport beispielsweise nur etwa fünf Meter betragen kann.
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Es ist grundsätzlich bekannt, wie beispielsweise in
DE 10 2012 208 547 A1 beschrieben, einen Außenläufer eines Synchrongenerators einer getriebelosen Windenergieanlage mehrteilig auszubilden, wobei der Stator ungeteilt sein soll.
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Aus
DE 10 128 438 A1 und
DE 10 033 233 A1 sind verschiedene Statorträger für einen Stator eines Generators einer Windenergieanlage bekannt. Solche Statorträger eignen sich jedoch nicht für eine zum Transport gewollte Teilung des Generators. Vielmehr setzen diese zwingend voraus, dass der Generator auf den dort beschriebenen Träger werkseitig fertiggestellt wird und ungeteilt transportiert wird.
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So weist der in
DE 10 033 233 A1 beschriebene Ring-Generator einen Stator und einen Läufer auf, wobei der Stator eine Tragkonstruktion aufweist, mittels der der Statorring und die Stator-Wicklung gehalten werden. Die Tragkonstruktion ist aus mehreren Tragarmen gebildet, die aus einer Stabkonstruktion bestehen.
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Aus
DE 10 040 273 A1 ist grundsätzlich bekannt, eine Generatoranordnung mit wenigstens zwei Statoren mit jeweils wenigstens einer Stator-Wicklung vorzusehen, wobei jedem Stator wenigstens ein elektrischer Strang – bevorzugt bestehend aus einem Gleichrichter, einem Wechselrichter und einem Transformator – zugeordnet ist. Beispielsweise können vier Statoren vorgesehen sein, wobei jeder einzelne Stator unter Beibehaltung der anderen Statoren ausgewechselt werden kann.
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Problematisch bei allen in den vorgenannten Dokumenten beschriebenen Ansätzen ist jedoch weiterhin, dass die darin beschriebenen konstruktiven (hinsichtlich der Träger) oder funktionellen (hinsichtlich des elektrischen Strangs) Teilungen eines Generators bereits konstruktiv noch zu verbessern sind.
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An dieser Stelle setzt die Erfindung an, deren Aufgabe es ist, wenigstens eines der oben genannten Probleme zu adressieren. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, ein Trägerelement, einen Träger, insbesondere ein Statorträger-Element für einen Statorträger eines Ring-Generators und/oder Läuferträger-Element für einen Läuferträger eines Ring-Generators, ein System, einen Generator-Träger, ein Generator-Tragsystem, und einen Generator anzugeben, mittels dem die vorgenannte Transportproblematik in verbesserter Weise gelöst werden kann. Bevorzugt zusätzlich oder ggfs. alternativ dazu soll in verbesserter Weise die Konstruktion bzw. der Aufbau des Trägers vornehmbar ist.
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Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, einen Generator und ein diesem zugrunde liegendes Trägerelement und Träger anzugeben. Vorzugsweise ist der Generator als Synchrongenerator und Langsamläufer mit einem vergleichsweise großen Durchmesser, insbesondere einem Durchmesser eines Luftspalts von zehn Meter und mehr ausgebildet, wobei es Aufgabe ist, diesen dennoch in vergleichsweise verbesserter Weise teilbar transportierbar und/oder zusammensetzbar zu gestalten.
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Insbesondere soll eine Gondel einer Windenergieanlage vorteilhaft assemblierbar sein. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, eine entsprechende Gondel und eine Windenergieanlage anzugeben, die von dem Trägerelement profitieren. Insbesondere soll ein verbessertes Verfahren zur Montage eines Generator-Tragsystems angegeben werden, wobei ein Transport eines Trägerelements und die Montage des Generator-Tragsystems vergleichsweise vereinfacht erfolgen soll. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, das Zusammensetzen der Trägerelemente an einem Aufbauort einer Windenergieanlage und/oder das Assemblieren eines Tragsystems in der Gondel der Windenergieanlage vergleichsweise vereinfacht zu gestalten, jedenfalls zur Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik.
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Die Aufgabe betreffend ein Trägerelement wird gelöst gemäß der Erfindung durch ein Trägerelement des Anspruchs 1, insbesondere ein Statorträger-Element des Anspruchs 2 und/oder – d.h. zusätzlich oder alternativ – ein Läuferträger-Element des Anspruchs 12.
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Für das Trägerelement für einen Träger eines Ring-Generators, insbesondere Statorträger-Element für einen Statorträger eines Ring-Generators und/oder Läuferträger-Element für einen Läuferträger eines Ring-Generators, ist vorgesehen, dass zur Bildung des Trägers eine Anzahl von Trägerelementen über eine Generatorfläche zusammengesetzt werden und welcher Träger mit einem außen-umfänglichen Tragring zur Anbringung einer Wicklung und mit einem innen-umfänglichen Tragflansch zur Anbringung eines Zapfens zur Verbindung mit einem Maschinenträger ausgebildet ist. Erfindungsgemäß ist weiter vorgesehen, dass das Trägerelement aufweist:
- – einen ersten Schenkel, der einem ersten Flächensektor der Generatorfläche zugeordnet und zum Zusammensetzen des Tragrings ausgebildet ist,
- – einen zweiten Schenkel, der einem zweiten Flächensektor der Generatorfläche zugeordnet und zum Zusammensetzen des Tragrings ausgebildet ist, wobei
- – der erste Schenkel und der zweite Schenkel an einem innen-vollumfänglich verlaufenden Sitzflansch anschließen, insbesondere einstückig anschließen, der zum Zusammensetzen des Tragflansches ausgebildet ist.
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Die Erfindung führt auch auf ein System aus einem mehrelementigen Träger mit einer Anzahl von Trägerelementen nach Anspruch 22, insbesondere aus einem mehrelementigen Statorträger mit einer Anzahl von Statorträger-Elementen des Anspruchs 2 und/oder einem mehrelementigem Läuferträger mit einer Anzahl von Läuferträger-Elementen des Anspruchs 12.
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Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass es bei einem Trägerelement zur Bildung des Trägers mit einer Anzahl von Trägerelementen über eine Generatorfläche unter Zusammensetzen derselben, bislang in noch zu verbessernder Weise ein außen-umfänglicher Tragring und ein innen-umfänglicher Tragflansch zusätzlich und nachfolgend assembliert werden müssen an einen Schenkel eines Trägerelementes.
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Die Erfindung hat erkannt, dass es beim Trägerelement vorteilhaft berücksichtigt werden kann, dass zur Bildung des Trägers eine Anzahl von Trägerelemente über eine Generatorfläche zusammengesetzt werden und der Träger mit einem außen-umfänglichen Tragring zur Anbringung einer Wicklung und mit einem innen-umfänglichen Tragflansch, insbesondere zur Vermittlung zu einem Zapfen zur Verbindung mit einem Maschinenträger, insbesondere zur Anbringung eines Zapfens ausgebildet ist.
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Dementsprechend sieht das Konzept der Erfindung hinsichtlich des Trägerelements vor:
- – einen ersten Schenkel, der einem ersten Flächensektor der Generatorfläche zugeordnet und zum Zusammensetzen des Tragrings ausgebildet ist,
- – einen zweiten Schenkel, der einem zweiten Flächensektor der Generatorfläche zugeordnet und zum Zusammensetzen des Tragrings ausgebildet ist, wobei
- – der erste Schenkel und der zweite Schenkel an einem innen-vollumfänglich verlaufenden Sitzflansch anschließen, der zum Zusammensetzen des Tragflansches ausgebildet ist.
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Dementsprechend sieht das Konzept der Erfindung hinsichtlich des Statorträger-Elements vor:
- – einen ersten Stator-Schenkel, der einem ersten Flächensektor der Generatorfläche zugeordnet und zum Zusammensetzen des Stator-Tragrings ausgebildet ist,
- – einen zweiten Stator-Schenkel, der einem zweiten Flächensektor der Generatorfläche zugeordnet und zum Zusammensetzen des Stator-Tragrings ausgebildet ist, wobei
- – der erste Stator-Schenkel und der zweite Stator-Schenkel an einem innen-vollumfänglich verlaufenden Stator-Sitzflansch anschließen, der zum Zusammensetzen des Stator-Tragflansches ausgebildet ist.
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Entsprechend sieht das Konzept der Erfindung betreffend das Läuferträger-Element vor:
- – einen ersten Läufer-Schenkel, der einem ersten Flächensektor der Generatorfläche zugeordnet und zum Zusammensetzen des Läufertragrings ausgebildet ist,
- – einen zweiten Läufer-Schenkel, der einem zweiten Flächensektor der Generatorfläche zugeordnet und zum Zusammensetzen des Läufertragrings ausgebildet ist, wobei
- – der erste Läufer-Schenkel und der zweite Läufer-Schenkel an einem innen-vollumfänglich verlaufenden Läufer-Sitzflansch anschließen, der zum Zusammensetzen des Läufertragflansches ausgebildet ist.
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Insbesondere ist vorgesehen, dass der erste und zweite Stator-Schenkel an dem innen-vollumfänglich verlaufenden Stator-Sitzflansch einstückig anschließen. Insbesondere ist vorgesehen, dass der erste Läufer-Schenkel und der zweite Läufer-Schenkel an dem innen-vollumfänglich verlaufenden Läufer-Sitzflansch einstückig anschließen.
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Die Erfindung führt auch auf einen Generatorträger des Anspruchs 24 und einen Generator des Anspruchs 26 mit einem solchen Generatorträger bzw. Träger, insbesondere Statorträger und/oder Läuferträger.
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Das Konzept der Erfindung führt auch auf ein Generator-Tragsystem des Anspruchs 29 mit einem solchen Generator, aufweisend:
- – einen Maschinenträger mit einem Aufnahmezapfen zum Tragen des Stators, wobei der Statorträger mit dem mittels Stator-Sitzflanschen gebildeten Stator-Tragflansch am Aufnahmezapfen angebracht ist, und/oder
- – einen Achszapfen zur Anbringung einer Rotornabe, wobei der Läuferträger, insbesondere mit dem mittels Läufer-Sitzflanschen gebildeten Läufer-Tragflansch, an der Rotornabe angebracht ist.
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Das Konzept der Erfindung führt auch auf eine Gondel des Anspruchs 32 für eine Windenergieanlage. Die Gondel hat erfindungsgemäß eine hintere Gondelverkleidung und mit einem Generator-Tragsystem gemäß dem Konzept der Erfindung sowie einen Rotor, umfassend die Rotornabe, unter Fortsetzung der hinteren Gondelverkleidung.
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Das Konzept der Erfindung führt auch auf eine Windenergieanlage des Anspruchs 35, die insbesondere als eine getriebelose Windenergieanlage ausgebildet ist. Erfindungsgemäß weist die Windenergieanlage auf:
- – einen Turm mit einem Kopfflansch, und
- – eine Gondel mit einem Generator-Tragsystem nach wenigstens einem der Ansprüche 29 bis 31, wobei der Maschinenträger am Kopfflansch angeschlossen ist und wobei die Gondel eine hintere Gondelverkleidung aufweist, sowie
- – mit einem Rotor umfassend eine Rotornabe unter Fortsetzung der hinteren Gondelverkleidung.
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Das Konzept der Erfindung führt auch auf ein Verfahren zur Montage eines Generator-Tragsystems der vorgenannten Art, bei dem
- – ein Statorträger und ein Läuferträger eines Systems nach Anspruch 21 zur Montage temporär über einen Montageklotz verbunden werden zur Bildung eines Generatorträgers, und
- – der Generatorträger, insbesondere als Teil eines Generators, mit temporär verbundenem Statorträger und Läuferträger an einen Aufnahmezapfen des Maschinenträgers angebracht wird, wobei
- – der Statorträger mit dem mittels Stator-Sitzflanschen gebildeten Stator-Tragflansch am Aufnahmezapfen angebracht wird, und wobei
- – der Läuferträger, vorzugsweise mit dem mittels Läufer-Sitzflanschen gebildeten Läufer-Tragflansch, an der Rotornabe angebracht wird und ein Achszapfen die Rotornabe lagernd aufnimmt.
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Die Erfindung hat den Vorteil, dass mittels den erfindungsgemäß ausgestalteten Trägerelementen der Tragring beim Zusammensetzen des Trägers gleich mit zusammengesetzt wird, wobei eine Assemblierung des Trägers an einem Generator-Tragsystem vergleichsweise einfach ermöglicht ist, indem ein vollumfänglich verlaufender Sitzflansch vorgesehen ist, an den der erste Schenkel und der zweite Schenkel, vorzugsweise einstückig, anschließen.
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Insbesondere ist also vorgesehen, dass mittels den erfindungsgemäß ausgestalteten Statorträger-Elementen zum Zusammensetzen des Statorträgers und/oder erfindungsgemäß ausgestalteten Läuferträger-Elementen zum Zusammensetzen des Läuferträgers der Stator-Tragring beziehungsweise Läufertragring gleich mit zusammengesetzt wird, wobei eine Assemblierung des Statorträgers beziehungsweise Läuferträgers an einem Generator-Tragsystem vergleichsweise einfach ermöglicht ist, indem ein innen-vollumfänglich verlaufender Stator-Sitzflansch, beziehungsweise ein innen-vollumfänglich verlaufender Läufer-Sitzflansch, vorgesehen ist, an den der erste Schenkel und der zweite Schenkel, vorzugsweise einstückig, anschließen. D.h. der erste Stator-Schenkel und der zweite Stator-Schenkel schließen an einem innen-vollumfänglich verlaufenden Stator-Sitzflansch an, insbesondere einstückig, der zum Zusammensetzen des Stator-Tragflansches ausgebildet ist. Bzw. der erste Läufer-Schenkel und der zweite Läufer-Schenkel schließen an einem innen-vollumfänglich verlaufenden Läufer-Sitzflansch an, insbesondere einstückig, der zum Zusammensetzen des Läufer-Tragflansches ausgebildet ist.
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Beim Zusammensetzen der Trägerelemente ist somit ein zusätzlicher Arbeitsschritt vermieden, derart, dass beim Zusammensetzen der Trägerelemente ein entsprechender außen-umfänglicher Tragring des Trägers mit zusammengesetzt wird. Des Weiteren ist mittels eines innen-vollumfänglich verlaufenden Sitzflansches eine besonders sichere Vorgabe geschaffen, die Sitzflansche zum Zusammensetzen des Tragflansches auszurichten, insbesondere zu zentrieren, und einem Zapfen des Generator-Tragsystems zuzuordnen. Vorteilhaft ist der Sitzflansch bereits Teil eines entsprechenden innen-umfänglichen Tragflansches zur Vermittlung zu einem Zapfen zur Verbindung mit einem Maschinenträger, insbesondere zur jedenfalls mittelbaren Anbringung beziehungsweise Zuordnung zu einem Zapfen.
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Die Trägerelemente gemäß dem Konzept der Erfindung bieten auch den Vorteil, dass diese bereits wetterfest ausgebildet werden können. Dies betrifft insbesondere die Anbringung einer Stator-Wicklung am Stator-Tragring-Segment des Statorträger-Elements beziehungsweise die Anbringung einer Läuferwicklung am Läufer-Tragring-Segment des Läuferträger-Elements. Dies ermöglicht es, einen Generator vorzusehen, der bei einer Gondel zwischen einer Rotornabe und einer hinteren Gondelverkleidung über den so vorgegebenen Verlauf der Gondelverkleidung hinaus, also aus der Gondel herausragt.
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Gemäß dem vorgeschlagenen Verfahren zur Montage eines Generator-Tragsystems des Anspruchs 36, bietet die Erfindung eine vergleichsweise sichere und einfache Montagemöglichkeit, wobei der Statorträger und der Läuferträger zur Bildung eines Generatorträgers temporär über einen Montageklotz verbunden werden. Vorzugsweise bietet diese Maßgabe die Möglichkeit, den Montageklotz mit dem Stator-Sitzflansch eines Statorträger-Elements und dem Läufer-Sitzflansch eines Läuferträger-Elements für eine Montage zeitweise zu verbinden.
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Insgesamt bietet das Konzept der Erfindung die Möglichkeit, ein Trägerelement – d.h. insbesondere ein Statorträger-Element beziehungsweise Läuferträger-Element – entlang eines Verlaufs – insbesondere eines diametralen Verlaufs eines sich diametral gegenüberliegenden – ersten Flächensektors und zweiten Flächensektors auf einem Transportfahrtzeug anzuordnen, insbesondere länglich anzuordnen entlang des diametralen Verlaufs. Dabei kann in dem Fall gleichwohl das Trägerelement entsprechend der Länge des ersten und zweiten Flächensektors für einen Synchrongenerator als Langsamläufer mit vergleichsweise großem Durchmesser vorgesehen sein. Kurz gesagt, kann ein Trägerelement, insbesondere ein Statorträger-Element oder ein Läuferträger-Element, durchaus eine Länge von zehn Meter, zwanzig Meter oder mehr aufweisen entlang des axial angeordneten ersten und zweiten Flächensektors. So kann selbst bei vergleichsweise engen Straßenverläufen, z.B. von fünf Metern oder weniger, ein Trägerelement separat von anderen Trägerelementen transportiert werden; d.h. eine mehrteiliger Träger kann in seine Trägerlemente zerlegt transportiert werden. Dennoch kann vergleichsweise einfach eine Montage der Anzahl von Trägerelementen zu einem Träger erfolgen. Insbesondere kann eine Anzahl von Statorträger-Elementen zu einem Statorträger beziehungsweise eine Anzahl von Läuferträger-Elementen zu einem Läuferträger vergleichsweise einfach zusammengesetzt werden, da der innen-umfängliche Tragring und der außen-umfängliche Tragflansch des Trägers beim Zusammensetzen der Trägerelemente gleich mit gebildet wird.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen und geben im Einzelnen vorteilhafte Möglichkeiten an, das oben erläuterte Konzept im Rahmen der Aufgabenstellung sowie hinsichtlich weiterer Vorteile zu realisieren.
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Der Einfachheit halber wird im Folgenden teilweise auf ein Trägerelement Bezug genommen, wobei dazu ein Statorträger-Element oder ein Läuferträger-Element oder ein Statorträger-Element und ein Läuferträger-Element zu verstehen ist. Ebenso wird zum Teil Bezug genommen auf einen Träger, wobei dazu ein Statorträger oder ein Läuferträger oder ein Statorträger und ein Läuferträger zu verstehen ist. Ähnlich wird im Folgenden der Einfachheit halber teilweise auf einen Tragring für einen Stator-Tragring und/oder Läufer-Tragring beziehungsweise auf einen Tragflansch für einen Stator-Tragflansch und/oder Läufer-Tragflansch Bezug genommen. Ähnlich wird für einen Stator beziehungsweise Läufer im Folgenden teilweise Bezug genommen unter allgemeiner Benennung eines Schenkels, Tragarms, Tragrings oder Tragring-Segments oder Sitzflansches.
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Im Rahmen einer Weiterbildung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass der erste Schenkel einen ersten radial verlaufenden Tragarm und ein am ersten Tragarm anschließendes erstes außen-umfänglich verlaufendes Tragring-Segment zur Bildung des Tragrings aufweist und der zweite Schenkel einen zweiten radial verlaufenden Tragarm und ein am zweiten Tragarm anschließendes zweites außen-umfänglich verlaufendes Tragring-Segment zur Bildung des Tragrings aufweist.
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Vorteilhaft kann unter gegenseitig verdrehter Anordnung unterschiedlicher Trägerelemente und damit unter umfänglichem Versatz unterschiedlicher Tragring-Segmente der Tragring zu bilden sein.
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Insbesondere hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass zusätzlich oder alternativ ein Tragring-Segment an einem oder mehreren Tragarmen des Schenkels anschließt, insbesondere einstückig anschließt. Beispielsweise kann ein Schenkel ein, zwei, drei oder mehr Tragarme – ähnlich einer Anordnung von Speichen – aufweisen, an die ein Tragringsegement in geeigneter Weise angeschlossen ist, insbesondere einstückig angeschlossen ist.
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Im Rahmen einer für ein Trägerlement, insbesondere Statorträger-Element und ein Läuferträger-Element, vorteilhaft vorgesehenen Weiterbildung liegen sich der erste Flächensektor der Generatorfläche zur Bildung des Tragrings mit dem ersten Schenkel und der zweite Flächensektor der Generatorfläche zur Bildung des Tragrings mit dem zweiten Schenkel in einer Scheitelwinkelanordnung gegenüber. Anders ausgedrückt sind der erste und zweite Schenkel beziehungsweise der erste Flächensektor der Generatorfläche und der zweite Flächensektor der Generatorfläche entlang eines Durchmesserverlaufs gegenüberliegend angeordnet. Grundsätzlich kann ein Schenkel ein, zwei oder mehr Tragarme aufweisen. Insbesondere hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass sich ein erster Stator-Tragarm und ein zweiter Stator-Tragarm diametral gegenüber liegen.
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Grundsätzlich ist diese längliche Anordnung des ersten und zweiten Schenkels gegenüber nicht zwingend; es könnte auch beispielsweise ein erster und zweiter Schenkel in einem 90°-Winkel zueinander angeordnet werden; dies würde die Transportsituation gleichwohl verbessert gestalten im Vergleich zu einem vollständig assemblierten Träger (insbesondere Statorträger oder Läuferträger).
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Beispielsweise hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass ein erster und zweiter Tragarm in Form eines den ersten und zweiten Flächensektor überdeckenden Flachteils gebildet ist. Das Flachteil kann beispielsweise als ein Speichenteil gebildet sein, das einen ersten, zweiten Tragarm oder mehr Tragarme aufweist.
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Der vom Tragring-Segment überstrichene Winkelausschnitt des außen-umfänglichen Vollwinkels des Tragrings ist davon abhängig, wie hoch die Anzahl von Trägerelementen ist, zur Bildung des Trägers. Wenn beispielsweise, wie bevorzugt, drei Trägerelemente – insbesondere Statorträger-Elemente zur Bildung eines Statorträgers beziehungsweise Läuferträger-Elemente zur Bildung eines Läuferträgers – vorgesehen sind, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass ein erster und zweiter Schenkel jeweils drei Tragarme aufweisen, an denen jeweils ein Tragring-Segment außen-umfänglich, vorzugsweise einstückig, anschließt. Wenn beispielsweise, wie auch bevorzugt, vier Trägerelemente – insbesondere Statorträger-Elemente zur Bildung eines Statorträgers beziehungsweise Läuferträger-Elemente zur Bildung eines Läuferträgers – vorgesehen sind, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass jeder Schenkel zwei Tragarme vorsieht, an denen ein entsprechendes Tragring-Segment, vorzugsweise einstückig, angeschlossen ist.
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Insbesondere hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass zusätzlich oder alternativ unter verdrehter Anordnung unterschiedlicher Trägerelemente – insbesondere Statorträger-Elemente beziehungsweise Läuferträger-Elemente – und damit unter umfänglichem Versatz unterschiedlicher Tragring-Segmente Tragring zu bilden ist. Ist beispielsweise eine Anzahl von drei Trägerelementen zur Bildung eines Trägers mit jeweils einem ersten und zweiten Schenkel vorgesehen, überstreicht vorteilhaft jeder Schenkel einen Flächensektor der Generatorfläche, der einem umfänglichen Winkel von 60° entspricht. Sind dagegen vier Trägerelemente vorgesehen, überstreicht vorteilhaft jeder Schenkel einen Flächensektor der Generatorfläche, der einem umfänglichen Winkel von 45° entspricht.
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Ein Tragring-Segment kann, muss aber nicht, mit einem seitlich dazu benachbarten Tragring-Segment eines anderen Trägerelements stützend und fest verbunden werden beim Zusammensetzen der Trägerelemente. Insbesondere im Fall eines einstückigen Anschließens eines Tragring-Segments an einen Tragarm, erweist sich ein Trägerelement jedoch als ausreichend stabil, sodass auch ein Spalt zwischen den benachbarten Tragring-Segmenten verbleiben kann nach dem Zusammensetzen der Trägerelemente. Besonders bevorzugt ist bei einem Trägerelement – insbesondere einem Statorträger-Element beziehungsweise Läuferträger-Element – vorgesehen, dass der erste Tragarm und der zweite Tragarm an dem innen-vollumfänglich verlaufenden Sitzflansch anschließen, wobei der Sitzflansch vollumfänglich eine Öffnung umgibt, die entlang einer Zentrierachse zur Aufnahme des Aufnahmezapfens dient. Der vollumfänglich verlaufende Sitzflansch um die Öffnung zur Aufnahme des Aufnahmezapfens kann somit in Bezug auf benachbarte Sitzflansche eines benachbarten Trägerelements zentriert werden. Dies bietet die Möglichkeit, durch Nebeneinanderlegen der Anzahl von Sitzflansche entsprechend der Anzahl von Trägerelementen entlang der Zentrierachse den Tragflansch zur Anbringung eines Zapfens in der genannten Öffnung in besonders bevorzugter Weise zu bilden. Insbesondere hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass zusätzlich oder alternativ der Sitzflansch zur Bildung des innen-umfänglichen Tragflansches mit einer Anzahl von Sitzflanschen entlang der Zentrierachse anzuordnen ist, wobei unter axialem Versatz der Sitzflansche entlang der Zentrierachse der Tragflansch gebildet wird.
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Bevorzugt ist der innen-vollumfänglich verlaufende Sitzflansch zur Bildung des Tragflansches mit einem Zentriereinsatz versehen, der ausgebildet ist, den Sitzflansch des Trägerelements an einem entlang der Zentrierachse axial versetzten und benachbarten anderen Sitzflansch der Anzahl von Sitzflanschen zu zentrieren. Besonders bevorzugt weist ein Sitzflansch einen Zentrieransatz auf, mittels dem der Sitzflansch gegenüber einem ersten benachbarten und/oder zweiten benachbarten Sitzflansch in axialer Richtung zentriert werden kann. Beispielsweise hat es sich als vorteilhaft erwiesen, den Zentriereinsatz mit einer umfänglich verlaufenden Zentrierstufe zu bilden. Vorteilhaft weist die Zentrierstufe eine umfänglich und entlang der Zentrierachse verlaufende Zentrieransatzfläche auf sowie eine erste und zweite daran anschließende umfänglich und radial verlaufende Stirn-Anschlagfläche auf.
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Die bereits in einer Aufspannung zu realisierenden Tragring-Segmente und Zentrierungen am Tragflansch lassen sich werkseitig bei der Herstellung eines Trägerelements vergleichsweise einfach realisieren.
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Je nach Anzahl der Trägerelemente kann ein Tragflansch eines Trägers beispielsweise durch eine Aneinanderreihung in axialer Richtung von drei, vier oder mehr Sitzflanschen gebildet werden. So kann der Stator-Tragflansch bereits durch Zusammensetzen der Statorträger-Elemente zum Statorträger vollständig ausgebildet sein, um diesen am Aufnahmezapfen des Maschinenträgers anzubringen. So kann der Läufer-Tragflansch bereits durch Zusammensetzen der Läuferträger-Elemente zum Läuferträger vollständig ausgebildet sein, um durch diesen einen Achszapfen zu führen, insbesondere zu lagern.
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Konkret hat es sich hinsichtlich des Statorträgers als besonders bevorzugt erwiesen, dass unter gegenseitig verdrehter Anordnung des Statorträger-Elements und eines weiteren Statorträger-Elements und damit unter umfänglichen Versatz unterschiedlicher Stator-Tragring-Segmente der Statortragring gebildet wird und weiter der Stator-Sitzflansch zur Bildung des innen-umfänglichen Stator-Tragflansches mit einem weiteren Stator-Sitzflansch entlang der Zentrierachse und zentriert zueinander angeordnet wird, wobei unter axialem Versatz des Stator-Sitzflansches und des weiteren Stator-Sitzflansches entlang der Zentrierachse der Stator-Tragflansch gebildet wird. Beispielsweise kann bei Vorsehen von zwei Statorträger-Elementen zur Bildung des Statorträgers bereits die zueinander zentrierte Anordnung von zwei Stator-Sitzflanschen, beziehungsweise generell von zwei Sitzflanschen zueinander, ein Tragflansch gebildet sein.
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Konkret hat es sich hinsichtlich des Läuferträgers als besonders bevorzugt erwiesen, dass unter gegenseitig verdrehter Anordnung des Läuferträger-Elements und eines weiteren Läuferträger-Elements und damit unter umfänglichen Versatz unterschiedlicher Läufer-Tragring-Segmente der Läufertragring gebildet wird und weiter der Läufer-Sitzflansch zur Bildung des innen-umfänglichen Läufer-Tragflansches mit einem weiteren Läufer-Sitzflansch entlang der Zentrierachse und zentriert zueinander angeordnet wird, wobei unter axialem Versatz des Läufer-Sitzflansches und des weiteren Läufer-Sitzflansches entlang der Zentrierachse der Läufer-Tragflansch gebildet wird. Beispielsweise kann bei Vorsehen von zwei Läuferträger-Elementen zur Bildung des Läuferträgers bereits die zueinander zentrierte Anordnung von zwei Läufer-Sitzflanschen, beziehungsweise generell von zwei Sitzflanschen zueinander, ein Tragflansch gebildet sein.
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Hinsichtlich des Statorträger-Elements hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, dass an den ersten und zweiten Stator-Tragarm ein Stator-Tragring-Segment in Form einer Berandungszarge und im Querschnitt T-förmig, insbesondere mittig, anschließt. Diese Maßgabe hat sich als besonders vorteilhaft zur Bildung eines innerhalb des Läuferträgers anzuordneten Statorträgers erwiesen.
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Insbesondere ist diese Maßgabe vorteilhaft für den Fall, dass der Läufer als Außenläufer beim Generator vorgesehen wird.
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Dementsprechend hat es sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, dass an den ersten und zweiten Läufer-Tragarm ein Läufer-Tragring-Segment in Form einer Berandungszarge im Querschnitt L-förmig, insbesondere seitlich, anschließt. Insofern kann man bildlich gesehen den Läuferträger in etwa topfartig ausbilden, indem der Statorträger eingesetzt wird unter Belassen eines Luftspalts. Die vorgenannten Weiterbildungen hinsichtlich des Statorträger-Elements und Läuferträger-Elements betreffend die Anordnung der Brandungszarge tragen diesen Überlegungen in besonders bevorzugter Weise Rechnung.
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Insbesondere hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass der Sitzflansch umfänglich angeordnete erste Öffnungen aufweist zur Aufnahme von Montageschrauben, die zur Anbringung und Wiederentfernung, das heißt insbesondere temporär zum Transport und/oder Montage, vorgesehen sind, das heißt generell als Hilfsverschraubung. Des Weiteren weist ein Sitzflansch zusätzlich oder alternativ umfänglich angeordnete zweite Öffnungen auf für Betriebsschrauben, die als Hauptverschraubung zum Verbleib beim Betrieb des Generators vorgesehen sind, das heißt zur Aufnahme von und zur Anbringung und Verbleiben der Betriebsschrauben. Die Weiterbildung hat erkannt, dass die Anbringung für Montageschrauben und Betriebsschrauben im Sitzflansch besonders vorteilhaft ist, da diese leicht und mit vergleichsweise hoher Stabilität umsetzbar ist.
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insichtlich des Systems aus einem mehrelementigen Statorträger mit einer Anzahl von Statorträger-Elementen und/oder einem mehrelementigen Läuferträger mit einer Anzahl von Läuferträger-Elementen hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, dass jedes der Trägerelemente von einem anderen Trägerelement abnehmbar und wieder ansetzbar ist. Insbesondere kann jedes der Trägerelemente von einem anderen Trägerelement abnehmbar und wieder ansetzbar sein mit einer eigenen elektrischen Generatorfunktion.
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Insbesondere kann dadurch gewährleistet sein, dass selbst mit der elektrischen Generatorfunktion die Trägerelemente getrennt transportierbar sind.
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Zur Darstellung einer Generatorfunktion hat es sich bereits als vorteilhaft erwiesen, wenn die Trägerelemente entsprechende Wicklungen auf dem Tragring und die Anschlussverkabelung und die Polpakete aufweisen.
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Hinsichtlich des Generatorträgers hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass eine Anzahl von wenigstens zwei, drei oder vier oder mehr Statorträgern oder eine Anzahl von drei oder vier oder mehr Läuferträgern oder eine Anzahl von zwei, drei oder vier oder mehr Statorträgern und eine Anzahl von wenigstens zwei, drei oder vier oder mehr Läuferträgern vorgesehen ist.
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Insbesondere ist es auch möglich, dass der Generatorträger mit einer Anzahl von wenigstens zwei, drei oder vier Statorträgern gebildet ist, in Kombination mit einem unteilbaren, das heißt insbesondere einelementigen, Läuferträger gebildet ist. Insbesondere hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass eine Anzahl von wenigstens zwei, drei oder vier Läuferträgern gebildet ist, in Kombination mit einem unteilbaren, insbesondere einelementigen Statorträger. Eine solche Weiterbildung berücksichtigt, dass gegebenenfalls ein Stator oder Rotor ungeteilt zu transportieren ist, wenn es eher vorteilhaft ist, diesen einelementig im Werk vollständig auszubilden.
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Hinsichtlich des Generators hat es sich dementsprechend als besonders vorteilhaft erwiesen, dass jedes der Statorträger-Elemente und Läuferträger-Elemente mit einem eigenen elektrischen Anschluss ausgebildet ist, der dazu vorgesehen ist, eine eigenen funktionsfähige Generatorfunktion zur Verfügung zu stellen. Das Konzept der Erfindung erstreckt sich somit nicht nur auf Statorträger-Elemente beziehungsweise Läuferträger-Elemente wie vorgenannt, sondern auch auf Statorelemente beziehungsweise Läuferelemente umfassend jeweils ein Trägerelement und die zugehörige vollständige Generatorfunktion mit den entsprechenden Wicklungen und elektrischen Anschlüssen. Insofern ist gewährleistet, dass ein Generator mit beispielsweise wenigstens zwei, drei oder vier oder mehr Statorelementen und wenigstens zwei, drei oder vier oder mehr Läuferelementen bereits dann funktionsfähig ist, wenn nur eines der Statorelemente und Läuferelemente funktionsfähig ist.
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Im Rahmen einer besonders bevorzugten Weiterbildung kann für den Generator vorgesehen sein, dass an jedem der Statorträger-Elemente mit einer Stator-Wicklung und/oder an jedem der Läuferträger-Elemente mit einer Läuferwicklung, also zum Zwecke einer eigenen funktionsfähigen Generatorfunktion, jeweils ein eigener funktionsfähiger Anschluss an einen Netzanschluss für die eigene funktionsfähige Generatorfunktion vorgesehen ist. Insbesondere ist für den funktionsfähigen Anschluss vorgesehen, dass jeweils ein Gleichrichter, ein Gleichstromleiter, ein Wechselrichter und ein Transformator an ein Statorelement, das heißt Statorträger-Element mit einer Stator-Wicklung und/oder Läuferelement, das heißt Läuferträger-Element mit einer Läuferwicklung angeschlossen ist.
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Hinsichtlich des Generator-Tragsystems hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, dass der mittels Stator-Sitzflansch gebildete Stator-Tragflansch unmittelbar zwischen dem Aufnahmezapfen und dem Achszapfen angeordnet ist. Insbesondere hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass der mittels Stator-Sitzflansch gebildete Stator-Tragflansch stirnseitig des Stator-Tragflansches beidseitig eingeflanscht ist zwischen dem Aufnahmezapfen und dem Achszapfen. Insbesondere hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass dadurch stetig verlaufend der Achszapfen über den Stator-Tragflansch an den Aufnahmezapfen des Maschinenträgers angeschlossen ist. Mit anderen Worten wird der durch die Stator-Sitzflansche gebildete Stator-Tragflansch in den konstruktiven Verlauf des Maschinenträgers zum Aufnahmezapfen und dann zum Achszapfen über den Stator-Tragflansch weitergebildet. Und dies hat Vorteile, da insbesondere unter Berücksichtigung der oben genannten Zentrierung, ohne weitere Justage der Maschinenträger bis zum Achszapfen zusammengesetzt werden kann mit dem Generator-Tragsystem.
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Insbesondere hat es sich in einer Alternative als vorteilhaft erwiesen, dass der mittels Stator-Sitzflansch gebildete Stator-Tragflansch unmittelbar auf dem Aufnahmezapfen aufgesteckt ist, insbesondere den Aufnahmezapfen des Maschinenträgers fest umgibt. Diese alternative Weiterbildung ist ebenfalls insbesondere im Rahmen der Zentrierweiterbildung realistisch und kann als Alternative zur Integration des Stator-Tragflansches zwischen Aufnahmezapfen und Achszapfen gesehen werden.
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Vorteilhaft kann der mittels Läufer-Sitzflansch gebildete Tragflansch mittelbar an der Rotornabe angebracht sein und der Achszapfen kann frei drehbar von diesem umgeben sein.
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Die Erfindung bietet in vorteilhafter Weise die Grundlage für eine Weiterbildung der Gondel mit dem Generator-Tragsystem, wobei das Generator-Tragsystem mit dem Generator von der Gondelverkleidung und der Rotornabe umgeben sein kann.
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Grundsätzlich lassen sich die Trägerelemente, insbesondere ein Statorelement oder Läuferelement mit entsprechenden Wicklungen, auch wetterfest ausbilden, sodass das Generator-Tragsystem von der Gondelverkleidung umgeben sein kann, wobei der Generator zwischen Rotornabe und hinterer Gondelverkleidung herausragt.
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Im Rahmen des Verfahrens hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, dass die Rotornabe auf dem Achszapfen vormontiert wird zur Bildung einer Nabenlagerung. Dies kann insbesondere ab Werk geschehen.
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Weiter ist im Rahmen der Weiterbildung des Verfahrens vorgesehen, dass die Nabenlagerung mit dem Achszapfen an den Aufnahmezapfen des Maschinenträgers gesetzt wird. Dies vereinfacht erheblich die Montage am Aufbauort der Windenergieanlage, wenn die Nabenlagerung wie genannt, bereits vormontiert ist an dem Achszapfen.
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Anschließend kann die Anzahl von Rotorblättern zur Bildung des Rotors an die Blattflanschlager der Rotornabe angesetzt werden. Vorteilhaft weist die Rotornabe drei Blattflanschlager für drei Rotorblätter auf.
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Der Generator wird im Rahmen des Verfahrens vorteilhaft als ein Synchrongenerator für eine getriebelose Windenergieanlage in Form eines Ring-Generators montiert.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Diese soll die Ausführungsbeispiele nicht notwendigerweise maßstäblich darstellen, vielmehr ist die Zeichnung, wo zur Erläuterung dienlich, in schematisierter und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Im Hinblick auf Ergänzungen der aus der Zeichnung unmittelbar erkennbaren Lehren wird auf den einschlägigen Stand der Technik verwiesen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass vielfältige Modifikationen und Änderungen betreffend die Form und das Detail einer Ausführungsform vorgenommen werden können, ohne von der allgemeinen Idee der Erfindung abzuweichen. Die in der Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Weiterbildung der Erfindung wesentlich sein. Zudem fallen in den Rahmen der Erfindung alle Kombinationen aus zumindest zwei der in der Beschreibung, der Zeichnung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale. Die allgemeine Idee der Erfindung ist nicht beschränkt auf die exakte Form oder das Detail der im folgenden gezeigten und beschriebenen bevorzugten Ausführungsform oder beschränkt auf einen Gegenstand, der eingeschränkt wäre im Vergleich zu dem in den Ansprüchen beanspruchten Gegenstand. Bei angegebenen Bemessungsbereichen sollen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart und beliebig einsetzbar und beanspruchbar sein. Der Einfachheit halber sind nachfolgend für identische oder ähnliche Teile oder Teile mit identischer oder ähnlicher Funktion gleiche Bezugszeichen verwendet.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in:
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Im Einzelnen zeigt die Zeichnung in:
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1 den grundsätzlichen Aufbau einer Windenergieanlage mit einem Turm und einer Gondel, vorliegend als eine getriebelose Windenergieanlage mit einem Synchrongenerator als Langsamläufer in Form eines Ring-Generators im Rahmen einer besonders bevorzugten Ausführungsform;
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2 einen Längsschnitt durch die Gondel der Windenergieanlage der 1 unter Darstellung des Generator-Tragsystems mit einem Generator, nämlich insbesondere mit einem Kopfflansch des Turms, einem Maschinenträger, einem Aufnahmezapfen und einem Achszapfen und einer daran gelagerten Rotornabe, wobei ein Stator-Tragflansch eines Statorträgers des Generators zwischen dem Aufnahmezapfen und dem Achszapfen einbringbar ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform;
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3 eine perspektivisch vereinfachte Darstellung des Generator-Tragsystems wie es in Bezug auf 2 erläutert ist mit dem Generator gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, wobei von diesem lediglich der Generatorträger zwischen dem Aufnahmezapfen am Maschinenträger und dem Achszapfen mit Rotornabe gezeigt ist;
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4 eine vereinfachte Darstellung des Kopfflansches des Turms mit dem Maschinenträger und dem Aufnahmeflansch wie dies in Bezug auf 3 erläutert ist;
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5 eine vereinfachte Darstellung des teilweise zusammengesetzten Generator-Tragsystems der 4, wobei der davon dargestellte Stator-Tragflansch des Statorträgers des Generators zwischen dem Aufnahmezapfen und dem Achszapfen eingeflanscht ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform;
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5A, 5B, 5C eine perspektivische Darstellung einer verdrehten Anordnung unterschiedlicher, vorliegend drei, Statorträger-Elemente und damit unter umfänglichen Versatz der unterschiedlichen Stator-Tragring-Segmente des Stator-Tragrings, wobei der Stator-Sitzflansch zur Bildung des innen-umfänglichen Stator-Tragflansches mit einer Anzahl von Stator-Sitzflanschen entlang der Zentrierachse angeordnet wird unter axialem Versatz der Anzahl von Stator-Sitzflanschen entlang der Zentrierachse;
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6 eine Explosionszeichnung zur weiteren Erläuterung der in 5A, 5B, 5C gezeigten verdrehten Anordnung unterschiedlicher Statorträger-Elemente und damit unter umfänglichen Versatz unterschiedlicher Stator-Tragring-Segmente die Bildung des Stator-Tragrings, wobei die Anzahl von vorliegend drei Stator-Sitzflansche entlang der Zentrierachse zur Bildung des innen-umfänglichen Statortragflansches angeordnet werden;
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7 eine Explosionszeichnung zur weiteren Erläuterung des Einsetzens des Statorträgers mit einem T-förmig an Tragarmen anschließender Brandungszarge in einen in etwa topfförmigen Läuferträger mit einer L-förmig an Tragarmen anschließender Berandungszarge;
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8 in einer Explosionszeichnung den Vorgang des Anflanschens des Generatorträgers an einen Aufnahmezapfen des Maschinenträgers, wobei der Läuferträger und der Statorträger nur für diesen Montagevorgang mittels einer Hilfsverschraubung temporär aneinander festgemacht sind;
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9 in einer Explosionszeichnung den Vorgang des Anflanschens des Achszapfens mit Nabenlagerung an den Generatorträger, der am Aufnahmezapfen angesetzt ist, wobei der Stator-Tragflansch beidseitig zwischen dem Aufnahmezapfen und dem Achszapfen eingeflanscht ist;
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10 eine andere perspektivisch vereinfachte Darstellung des Generator-Tragsystems wie es in Bezug auf 3 erläutert ist;
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11 eine besonders bevorzugte Darstellung eines Statorträger-Elements in einem Ausschnitt des ersten Stator-Schenkels und mit einem Stator-Sitzflansch – dies analog zu einem Läuferträger-Element;
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12 in einer Schnittdarstellung entlang der Zentrierachse die eingeflanschten Stator-Sitzflansche zur Bildung eines Stator-Tragflansches zwischen Aufnahmezapfen und Achszapfen eines Generator-Tragsystems wie dies in Bezug auf 6 und 7 dargestellt ist;
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13 ein Ablaufdiagramm zur Durchführung eines Montageverfahrens für ein Generator-Tragsystem unter Bezug auf die 6 bis 12;
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14(A) eine Explosionszeichnung zur Darstellung einer Montageabfolge eines Generatorträgers;
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14(B) eine Schnittdarstellung, ähnlich der 12, entlang der Zentrierachse unter Darstellung eines Stator-Tragflansches mit aneinandergesetzten vollumfänglich verlaufenden Stator-Sitzflanschen und einen Läufer-Tragflanschen mit vollumfänglich verlaufenden aneinandergesetzten Läufer-Sitzflanschen entlang der Zentrierachse, wobei eine Hilfsverschraubung und ein Montageklotz zwischen dem Statorträger und dem Läuferträger erkennbar ist;
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14(C) eine bereits in 14(B) dargestellte Hilfsverschraubung in Aufsicht;
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15 eine in 14(B) und (C) gezeigte Hilfsverschraubung, die betreffend den Statorträger durch eine Hauptverschraubung ersetzt ist;
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16 eine perspektivische Schnittansicht durch einen Stator-Tragflansch und einen Läufertragflansch beim Statorträger und Läuferträger der 16 mit entfernter Hilfsverschraubung un angebrachter Hauptverschraubung.
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1 zeigt eine Windenergieanlage 100 in einer perspektivischen Ansicht mit einem Turm 102, einer auf dem Turm 102 angeordneten Gondel 101, die eine Rotornabe 109 mit drei Rotorblättern 108 aufweist. Die Gondel 101 weist weiter eine an die Rotornabe 109 angrenzende hintere Gondelverkleidung 107 auf, die den nicht näher gezeigten nichtrotierenden Teil der Gondel 101 umgibt; also etwa den weiter unten erläuterten Maschinenträger, den Generator, die Leistungselektronik etc.; dabei kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Generator auch, mit entsprechend großem Durchmesser, – etwa mit dem äusseren Umfangsbreich des rotierenden Läufers (Aussenläufer) – zwischen Rotornabe 109 und angrenzender hinteren Gondelverkleidung 107 aus der Gondel 101 herausragen.
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Weiterhin ist eine sogenannte Spinnerverkleidung 106 an der Rotornabe dargestellt, die bestimmungsgemäß entgegen der Windrichtung ausgerichtet ist. Der Bereich der Spinnerverkleidung 106 wird auch als vorderer Teil der Gondel 101 oder vordere Gondelverkleidung bezeichnet. Insofern wird bei der Gondel 101 grundsätzlich zwischen einem vorderen Bereich der Spinnerverkleidung 106, die Rotornabe 109 und einem hinteren Bereich der hinteren Gondelverkleidung 107 unterteilt. Im Bereich der Ansätze der Rotorblätter 108 ist eine Rotorblattwurzel an ein Blattflanschlager 105 angesetzt, das in einer in 2 näher bezeichneten Weise ein Rotorblatt 108 hält.
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Der Turm 102 weist einen Kopfflansch 104 auf, auf den ein in 2 näher bezeichneter Maschinenträger 14 aufgesetzt ist, um die in der Gondel 101 untergebrachten Einbauten, insbesondere hier das Generator-Tragsystem 5, den Generator 1 und diverse Leistungselektronik etc. anzubringen und zur Verfügung zu stellen.
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Nicht ausführlich gezeigt in 1 sind die üblichen elektrischen Einrichtungen zum Anschluss einer Windenergieanlage an ein öffentliches Netz und die diverse Leistungselektronik, wie Gleichrichter, Gleichstromleiter, Wechselrichter und Transformatoren – diese können je nach Zweckmäßigkeit in der Gondel 101, im Turm 102 oder davon getrennt in einem Schalthaus in unmittelbarer Nähe der Windenergieanlage 100 oder (beispielsweise im Falle eines Windparks oder einer Offshore-Windenergiea-Anlage) in einem Schalthaus untergebracht sein, das vergleichsweise weit von der Windenergieanlage 100 entfernt ist.
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2 zeigt den grundsätzlichen Aufbau und die Einbauten der Gondel 101, die dazu in einer Schnittansicht entlang eines Längsschnittes gezeigt ist; entlang einer Achse M, welche im wesentlichen einer Windanströmrichtung W entspricht. Die in 2 gezeigten Einbauten und Anbauten der Gondel 101 weisen im Wesentlichen die folgenden Elemente auf: ein Rotorblatt 108, ein Blattflanschlager 105, ein Blattverstellgetriebe 113, einen Blattverstellmotor 114, einen Schleifringkörper 115, einen Achsdeckel 116, einen vorderen Lagerdeckel 117, ein zweireihiges Kegelrollenlager 118, die vorgenannte Rotornabe 109. Der Schleifringkörper 115 ist vorliegend innerhalb der Spinnerverkleidung 106 untergebracht.
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Ein Generator-Tragsystem 5 weist einen Achszapfen 12 einen Aufnahmezapfen 11 und einen Maschinenträger 14 am Kopfflansch 104 des Turms 102 auf. Außerdem ist ein Zylinderrollenlager 112, ein hinterer Lagerdeckel 113 und eine Azimutlagerung erkennbar mit einem Azimutmotor 115, einem Azimutgetriebe 116, einem Azimutlager 117 sowie den vorgenannten Turm 102 mit dem vorgenannten Kopfflansch 104 auf.
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Die Gondel 101 weist darüber hinaus eine Zentralschmieranlage 126, eine Flugbefeuerung 127 und einen Kombi-Windgeber 128 auf. Über einen Elektrokettenzug 129 kann durch eine Lastenöffnung 125 darunter Zubehör in die Gondel 101 transportiert werden beziehungsweise aus dieser herausgebracht werden; eine Traglast des Elektrokettenzugs liegt beispielsweise bei 250 Kilogramm.
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Die Gondel 101 kann unter anderem über den Turm 102, nämlich über eine Einstiegsleiter 132 betreten werden, die vom Turm 102 zur Gondel 101 reicht. Dazu ist eine nicht näher bezeichnete Einstiegsöffnung durch den Kopfflansch 104 des Turms 102 vorgesehen.
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Zur Belüftung der Gondel 101 weist diese einen Gondellüfter 130 und einen passiven Hecklüfter 131 auf.
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Der Achszapfen, Aufnahmezapfen und Maschinenträger 10, 11, 14 dient als Generator-Tragsystem zum Aufnahmen und Tragen eines im Folgenden näher erläuterten Generators 1. Der Generator 1 ist vorliegend als Ring-Generator in Form eines langsam laufenden Synchrongenerators ausgebildet. Der Läufer 2 des Generators 1 kann relativ zum Stator mittels einer elektromagnetischen Bremszange 131 und einer Arretierung 133 festgesetzt werden; z.B. um zu Sevicezwecken den Läufer 3 relativ zum Stator 2 festzusetzen.
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Der in 2 gezeigte Generator 1 ist als ein Ring-Generator mit einem Läufer 3 und einem Stator 2 gebildet. Der Läufer 3 weist einen Läuferträger 3A auf, an dem eine Läuferwicklung 3B an Polpaketen aufgebracht ist. Der Stator 2 weist einen Statorträger 2A auf, an dem eine Stator-Wicklung 2B auf Statorpaketen aufgebracht ist. Der Stator 2 ist mittels einer Statorglocke 4 am Aufnahmezapfen 11 festgemacht, welcher wiederum am Maschinenträger 14 angebracht ist. Der Läufer 3 ist mit der Rotornabe 109 verbunden und dreht sich mit dieser, wobei die Rotornabe 109 mittels der genannten Kegelrollenlager 118 und Zylinderrollenlager 112 auf dem Achszapfen 12 drehend gelagert ist. Der Generator 1 ist somit als ein Außenläufergenerator mit innenliegendem Stator und außenliegendem Rotor 2, 3 gebildet. Die Anordnung eines Maschinenträgers 14 mit angeflanschtem Aufnahmezapfen und Achszapfen 11, 12 bildet insofern ein am Kopfflansch 104 des Turms 102 angebrachtes Generator-Tragsystem 5 für den Generator 1 beziehungsweise mit dem Generator 1. Der Läuferträger 3A ist insofern mittelbar vom Achszapfen 12 getragen; der Statorträger 2A ist insofern unmittelbar vom Aufnahmezapfen 11 getragen.
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Das Generator-Tragsystem 5 ist vorliegend hohl ausgebildet und entlang einer Mittenachse M angeordnet. Die Mittenachse M bildet insofern eine Rotationsachse für den Läufer 3 und eine mittige Achse für den Achszapfen 12, den Aufnahmezapfen 11 und den Maschinenträger 14. Außerdem ist im Aufnahmezapfen ein Einsatz 135 mit einem Gebläse 136 im Aufnahmezapfen 11 vorgesehen. Das Gebläse 136 kann somit die Luft in den Innenraum des Generator-Tragsystems 5 aus Maschinenträger 14, Aufnahmezapfen 11 und Achszapfen 12 bewegen.
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Das Generator-Tragsystem 5 mit dem Generator 1 ist als Tragsystem 10 mit dem Generator 1 auf dem Maschinenträger 14 mit Aufnahmezapfen 11 und Achszapfen 12 gezeigt.
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Die auf dem Achszapfen 12 gelagerte Rotornabe 109 ist dabei mit den Blattflanschlagern 105 für die Rotorblätter 108 des Rotors erkennbar.
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Des Weiteren ist erkennbar, dass der Generator 1 mit Läufer 3 und Stator 2 mit dem zugeordneten Statorträger 2A und Läuferträger 3A dargestellt ist. Jeder der Träger 2A, 3A ist mit einer in 3 näher dargestellten Anzahl von Stator-Trägerelementen 2A.1, 2A.2, 2A.3 beziehungsweise Läuferträger-Elementen 3A.1, 3A.2, 3A.3 gebildet. Dieser Aufbau ist im Einzelnen anhand der folgenden 4 bis 7 grundsätzlich erläutert; Details sind in Bezug auf 8 bis 12 erläutert. Ein Montageverfahren für den Generatorträger ist in 13 bis 16 erläutert.
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Im Einzelnen zeigt dazu 3 und 4 den Kopfflansch 104 des Turms 102 mit darauf aufgesetztem Maschinenträger 14 und daran angeflanschten Aufnahmezapfen 11. Der Aufnahmezapfen 11 ist insofern stirnseitig des Maschinenträgers 14 angeflanscht.
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Wie aus 5 ersichtlich, ist zwischen dem Aufnahmezapfen 14 und dem Achszapfen 11 beidseitig der Statorträger 2A eingeflanscht, wobei sofort die Anzahl von vorliegend drei Statorträger-Elementen 2A.1, 2A.2, 2A.3 ersichtlich ist, die verdreht zueinander angeordnet sind. Ganz ähnlich sind, wie aus 3 bereits ersichtlich, die Anzahl von vorliegend drei Läuferträger-Elementen 3A.1, 3A.2, 3A.3 verdreht zueinander angeordnet. Ganz ähnlich zeigt 6 das Zusammensetzen von Läuferträger-Elementen 3A.1, 3A.2 und 3A.3.
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Betreffend den Statorträger 2A ist dies im Einzelnen anhand der Sequenz von 5A, 5B, 5C näher erläutert. Wie in 5A gezeigt, ist zunächst auf einer sechs bis zwölf Uhr-Position ein erstes Statorträger-Element 2A.1 mit einem ersten Stator-Schenkel 2S1 und einem zweiten Stator-Schenkel 2S2, jeweils einen Winkel von 60° überdeckend, angeordnet. Auf einer um weitere 60° verdrehten Uhren-Position der weiteren Stator-Schenkel 2S1‘, 2S2‘ ein baugleiches zweites Statorträger-Element 2A.2 angesetzt und wie aus 5C ersichtlich, ist ein drittes baugleiches Statorträger-Element 2A.3 auf einer vier bis elf Uhr-Position der noch weiteren Stator-Schenkel 2S1‘‘, 2S2‘‘ angesetzt.
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Das Einlegen des Statorträgers 2A des Stators 2 in den Läuferträger 3A des Läufers 3 zur Bildung des Generatorträgers 1A für einen Generator 1 ist in 7 gezeigt.
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Der so gebildete Generatorträger 1A ist gemäß 8 vor den Aufnahmezapfen 11 geflanscht und gemäß 9 zwischen dem Aufnahmezapfen 11 und dem Achszapfen 12 mit der Rotornabe 105 eingeflanscht. Die Rotornabe 105 ist mit gelagertem Achszapfen 12 und daran angebrachtem Außenläuferträger 3A in 10 gezeigt.
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11 zeigt im Einzelnen den Aufbau eines Statorträger-Elements 2A.1, 2A.2, 2A.3, wobei diese Statorträger-Elemente 2A.1, 2A.2, 2A.3 praktisch baugleich gebildet sind. 11 ist auch exemplarisch für den Aufbau eines Läuferträger-Elements 3A.1, 3A.2, 3A.3, wobei diese Läuferträger-Elemente 3A.1, 3A.2, 3A.3 praktisch baugleich gebildet sind und von den Statorträger-Elementen 2A.1, 2A.2, 2A.3 – wie in 7 erkennbar – im wesentlichen nur in der Ausbildung des Läufer-Tragrings 30 im Vergleich zum Stator-Tragring 20 abweicht.
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Jedes der Statorträger-Elemente 2A.1, 2A.2, 2A.3 bzw. analog die Läuferträger-Elemente 3A.1, 3A.2, 3A.3 ergibt sich damit wie folgt.
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Das in 11 gezeigte Statorträger-Element 2A.1, 2A.2, 2A.3 ist als eines von drei baugleichen Statorträger-Elementen für einen Statorträger 2A eines Ring-Generators 1 ausgebildet, wobei zur Bildung des Satorträgers 2A die genannten Anzahl von Statorträger-Elementen 2A.1, 2A.2, 2A.3 über eine im Wesentlichen durch den Generatorquerschnitt bestimmte Generatorfläche zusammengesetzt werden. Konkret entspricht eine Statorfläche in etwa der Kreisfläche, wie sie durch die Berandung des Stators 2 oder der Fläche des Statorträgers 2A entspricht, beispielsweise wie vor allem in 7 ersichtlich. Der Statorträger 2A weist, wie vor allem in 7 ersichtlich, einen außen-umfänglichen Stator-Tragflansch 20 zur Anbringung einer in 7 und 2 bezeichneten Stator-Wicklung 2B auf. Der Statorträger 2A weist außerdem einen innen-umfänglichen Stator-Tragflansch 21 auf, der zur Anbringung eines Aufnahmezapfens 11 am Maschinenträger 14 ausgebildet ist. Der Läuferträger 3A weist, wie vor allem in 7 ersichtlich, einen außen-umfänglichen Läufer-Tragflansch 30 zur Anbringung einer in 7 und 2 bezeichneten Läufer-Wicklung 3B auf. Der Läuferträger 3A weist außerdem einen innen-umfänglichen Läufer-Tragflansch 31 auf, der zur Durchführung und Lagerung auf einem Achszapfen 12 ausgebildet ist.
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Das nun in 11 teilweise gezeichnete Statorträger-Element 2A.1, 2A.2, 2A.3 – analog ein Läuferträger-Element 3A.1, 3A.2, 3A.3 mit einer entsprechenden Bezeichnung der für einen Läufer 3 spezifischen Merkmale – weist außerdem folgende Elemente auf: einen ersten Stator-Schenkel 2S1, der einen ersten Flächensektor, der einer zuvor erläuterten Generatorfläche zugeordnet ist, wobei der Flächensektor im Wesentlichen durch die äußere Berandung des ersten Schenkels 2S1 gebildet ist. Der erste Stator-Schenkel 2S1 ist zum Zusammensetzen des Stator-Tragrings 20 ausgebildet. Des Weiteren weist das Statorträger-Element einen zweiten Stator-Schenkel 2S2 auf, der in 11 nur teilweise gezeigt ist. Dieser ist einem zweiten Flächensektor der Generatorfläche zugeordnet und ebenfalls zum Zusammensetzen des Stator-Tragrings 20 ausgebildet. Sowohl der erste Stator-Schenkel 2S1 als auch der zweite Stator-Schenkel 2S2 sind an einem der innen-vollumfänglich verlaufenden Stator-Sitzflansche 21.1, 21.2, 21.3 angeschlossen, wobei die Zusammenschau der Stator-Sitzflansche 21.1, 21.2, 21.3 mit den Statorträger-Element 2A.1, 2A.2, 2A.3 in 6 gezeigt ist. In diesem Fall sind die Stator-Schenkel 2S1, 2S2 einstückig jeweils an dem Stator-Sitzflansch 21.1 des Statorträger-Elements 2A.1 beziehungsweise dem Stator-Sitzflansch 21.2 des Statorträger-Elements 2A.2 beziehungsweise dem Stator-Sitzflansch 21.3 des Statorträger-Elements 2A.3 angeschlossen. Der Stator-Sitzflansch 21.1 ist mit den weiteren Stator-Sitzflanschen 21.2, 21.3 wie in 6 gezeigt zum Zusammensetzen des Stator-Tragflansches 21 ausgebildet.
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Um den Stator-Tragring 20 wie erläutert zusammenzusetzen, ist nun vorliegend jedes der Statorträger-Elemente 2A.1, 2A.2, 2A.3 mit den genannten ersten und zweiten Stator-Schenkel 2S1, 2S2 ausgestattet, die hier der Einfachheit halber für jedes der Statorträger-Elemente 2A.1, 2A.2, 2A.3 gleich bezeichnet sind. Der erste Stator-Schenkel 2S1 weist einen ersten radial verlaufenden Stator-Tragarm 23S1 auf, wobei vorliegend drei Speichen des Stator-Tragarms gebildet sind, die mit 23.1, 23.2, 23.3 bezeichnet sind. Der zweite Stator-Schenkel 2S2 weist einen zweiten radial verlaufenden Stator-Tragarm 23S2 auf, wobei vorliegend nicht gezeigte drei Speichen des Stator-Tragarms gebildet sind, die hier auch mit 23.1, 23.2, 23.3 bezeichnet sind.
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Am ersten Stator-Tragarm 23S1 schließt, vorliegend wiederum einstückig, ein erstes außen-umfänglich verlaufendes Stator-Tragring-Segment 20.1 an, das bei den anderen Statorträger-Elementen 2A.2, 2A.3 entsprechend mit 20.2, 20.3 bezeichnet ist. Die Stator-Tragring-Segmente 20.1, 20.2, 20.3 dienen zur Bildung des Stator-Tragrings 20. Entsprechend weist der zweite Stator-Schenkel 2S2 einen zweiten radial verlaufenden, nicht weiter gezeigten Stator-Tragarm 23S2 auf und ein am zweiten Stator-Tragarm 23S2 auch vorliegend einstückig anschließendes zweites außen-umfänglich verlaufendes Stator-Tragring-Segment 20.1 zur Bildung des Stator-Tragrings 20. Auch diese der Einfachheit gleich bezeichneten und in 11 nicht gezeigten Stator-Tragring-Segmente 20.1, 20.2, 20.3 dienen zur Bildung des Stator-Tragrings 20.
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Mit anderen Worten wird ein erster und ein zweiter Stator-Tragarm 23 in Form eines den ersten und zweiten Flächensektor überdeckenden flachen Speichenteils mit den Speichen 23.1, 23.2, 23.3 gebildet. An dem ersten und zweiten Stator-Tragarm 23 ist jeweils ein Stator-Tragring-Segment 20.1, 20.2, 20.3 angesetzt. Ein Stator-Tragring-Segment 20.1, 20.2, 20.3 ist in Form einer Brandungszarge gebildet und, wie in 11 erkennbar, im Querschnitt T-förmig mittig einstückig angeschlossen. Für den Läuferträger 3A gilt Ähnliches, wobei wie aus 14(A) ersichtlich, an den ersten und zweiten Läufer-Tragarm 22S1, 22S2 ein Läufer-Tragring-Segment in Form einer Brandungszarge im Querschnitt L-förmig mittig und einstückig anschließt.
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Zur Bildung des Stator-Tragrings 20 wird nun unter verdrehter Anordnung der drei genannten Statorträger-Elemente 2A.1, 2A.2, 2A.3 und damit unter umfänglichem Versatz der unterschiedlichen je zwei Stator-Tragring-Segmente 20.1, 20.2, 20.3 der Stator-Tragring 20 gebildet – nämlich wie in der Explosionszeichnung 6 zu sehen.
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Zur Bildung des Läufer-Tragrings 30 wird nun unter verdrehter Anordnung der drei genannten Läuferträger-Elemente 3A.1, 3A.2, 3A.3 und damit unter umfänglichem Versatz der unterschiedlichen je zwei Läufer-Tragring-Segmente 30.1, 30.2, 30.3 der Läufer-Tragring 30 gebildet – nämlich wie in der Explosionszeichnung 14(A) zu sehen.
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Des Weiteren ist, wie in 12 im Detail dargestellt, zur Bildung des Stator-Tragflansches vorgesehen, dass der erste Stator-Tragarm 23S1 und der zweite Stator-Tragarm 23S2 wie erläutert an dem innen-vollumfänglich verlaufenden Stator-Sitzflansch 21.1 beziehungsweise 21.2 beziehungsweise 21.3 entsprechend den Statorträger-Elementen 2A.1, 2A.2, 2A.3 anschließen. Dabei umgibt der Stator-Sitzflansch 21.1, 21.2, 21.3 eine mit O bezeichnete zentrale Öffnung, die entlang einer Zentrierachse Z, parallel zu einer mittigen Mittenachse M, zur Aufnahme des Aufnahmezapfens 11 dient. Dabei kann der Aufnahmezapfen 11 innerhalb der Öffnung O verlaufen oder aber – wie in 12 als bevorzugte Ausführungsform gezeigt – an den Stator-Tragflansch 21 auf einer Seite stirnseitig anschließen.
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Dementsprechend ist in 12 an der dort rechten Stirnseite des Stator-Tragflansches 21 der Anschlussflansch 11A des Aufnahmezapfens 11 gezeigt und in 12 auf der dort linken Stirnseite des Stator-Tragflansches 21 der Aufnahmeflansch 12A des Achszapfens 12 gezeigt.
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Der Stator-Tragflansch 21 setzt sich nun zusammen aus einer Abfolge von entlang der Zentrierachse Z (parallel zur mittigen Mittenachse M) angeordneten Stator-Sitzflanschen 21.1, 21.2, 21.3 der diese Stator-Sitzflansche 21.1, 21.2, 21.3 ausbildenden Statorträger-Elemente 2A.1, 2A.2 und 2A.3. Von diesen ist vorliegend im Querschnitt jedenfalls der erste Stator-Schenkel 2S1 wie zuvor erläutert erkennbar.
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Somit sind die innen-umfänglich verlaufenden Stator-Sitzflansche 21.1, 21.2, 21.3 unter axialem Versatz entlang der Zentrierachse Z zur Bildung des Stator-Tragflansches 21 bereits an einem Statorträger-Element 2A.1, 2A.2, 2A.3 angeformt.
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Um die Stator-Sitzflansche 21.1, 21.2, 21.3 gegeneinander zu zentrieren, weist jeder derselben einen Zentrieransatz vorliegend in Form einer umfänglich verlaufenden Zentrierstufe 25.1, 25.2, 25.3 auf. Die Zentrierstufe 25.1, 25.2, 25.3 hat damit einen in 12 erkennbaren äußeren Radialschnitt entlang der Zentrierachse Z und eine umfänglich verlaufenden Zentrieransatzfläche am Ort der Bezeichnung 23.1, 23.2, 23.3. Anders ausgedrückt verläuft die Zentrieransatzfläche 25.1, 25.2, 25.3 in Richtung der Zentrierachse Z. Die davon abgehenden Stufenflächen entlang des Radius eines Stator-Sitzflansches 21.1, 21.2, 21.3 führen über auf einen weiteren erkennbaren inneren Radialschnitt entlang der Zentrierachse Z. Vorliegend ist die Zentrieransatzfläche der Zentrierstufe 25.1, 25.2, 25.3 in einem abgewinkelten Teil zur Zentrierachse Z angefast. Dies ermöglicht eine vereinfachtes Aufeinandersetzen und damit Zentrieren beim Aufeinanderlegen der Statorträger-Elemente 2A.1, 2A.2, 2A.3 in dieser Reihenfolge auf den Anschlussflansch 11A des Aufnahmezapfens 11 und das anschließende Aufsetzen des Aufnahmeflansch 12A des Achszapfens 12 wie dies im Schnitt in 12 gezeigt ist.
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Wie in 11 weiter ersichtlich ist, liegen sich also der erste Flächensektor der Generatorfläche zur Bildung des Stator-Tragrings 20 mit dem ersten Stator-Schenkel 2S1 und der zweite Flächensektor der Generatorfläche zur Bildung des Stator-Tragrings 20 mit dem zweiten Stator-Schenkel 2S2 in einer Scheitelwinkelanordnung gegenüber. Vorliegend ist darüber hinaus vorgesehen, dass ein erster Stator-Tragarm 23.1 und ein zweiter Stator-Tragarm 23.1 des zweiten Schenkels 2S2 sich diametral gegenüber. Entsprechend gilt dies für sich diametral gegenüberliegende Stator-Tragarme 23.2 der Schenkel 2S1, 2S2 und die Stator-Tragarme 23.3 der Schenkel 2S1, 2S2.
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Des Weiteren ist ein Läuferträger-Element 3A.1, 3A.2, 3A.3 mit einer entsprechenden Bezeichnung der für einen Läufer 3 spezifischen Merkmale wie zuvor erläutert analog einem Statorträger-Element 2A.1, 2A.2, 2A.3 der 11 und 12 aufgebaut.
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13 zeigt in einem Ablaufschema die grundsätzlichen Verfahrensschritte zur Montage eines Generator-Tragsystems 5 auf, wie dies bereits aus 2 und 3 und den weiteren FIG.‘s erkennbar ist.
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Das Montageverfahren sieht damit in einem ersten Schritt S1 vor, dass der Statorträger als ein mehrelementiger Statorträger 2A mit einer Anzahl von Statorträger-Elementen 2A.1, 2A.2, 2A.3 wie im Detail anhand von 11 und 12 erläutert, zusammengesetzt wird. Des Weiteren wird in einem weiteren Schritt S2 der Läuferträger als mehrelementiger Läuferträger 3A mit einer Anzahl von Läuferträger-Elementen 3A.1, 3A.2, 3A.3 – wie dies anhand von 14(A) ersichtlich ist – zusammengesetzt.
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Wie in 7 und 14(A) ersichtlich, wird somit zunächst ein System aus einem mehrelementigen Statorträger 2A und einem mehrelementigen Läuferträger 3A gebildet zur Darstellung eines mehrelementigen Generatorträgers 10. Dieser Generatorträger ist gemäß dem Schritt S3 so ausgestaltet, dass der Statorträger 2A und der Läuferträger 3A über einen Montageklotz 40 verbunden sind, der in 14(B) gezeigt ist.
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In einem in 14(B) dargestellten Verfahrensschritt S4 wird auch der mehrelementige Statorträger 2A zunächst über eine Fixierschraube 41 am Anschlussflansch 11A des Aufnahmezapfens 11 befestigt. Die Statorträger-Elemente 2A.1, 2A.2, 2A.3, die in 14(B) über ihre Stator-Sitzflansche 21.1., 21.2., 21.3 erkennbar sind, sind über eine Montageverschraubung 42 zueinander fixiert und am Montageklotz 40 gehalten, ebenso wie die Läuferträger-Elemente 3A.1, 3A.2, 3A.3 erkennbar über Läufer-Sitzflansche 31.1, 31.2., 31.3 über die Hilfsverschraubung 42 am Montageplatz 40 gehalten sind – dies ist auch erkennbar in 15 und in der Aufsicht der 14(C).
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Das so fixierte System eines Generatorträgers 1A wird sodann in einem weiteren Schritt S5 in der aus 8 ersichtlichen Weise mit dem Stator-Tragflansch 21 mit dessen einer Stirnseite an den Aufnahmezapfen 11 angesetzt. Anschließend wird in einem weiteren Schritt S6, wie in 9 und 12 ersichtlich, die Rotornabe 105 mit dem Achszapfen 12 an den Stator-Tragflansch 21 an dessen anderer Stirnseite angesetzt. Schließlich werden, wie in 10 ersichtlich, in einem weiteren Schritt S7 die Rotorblätter 108 des Rotors an die Rotornabe 105 angesetzt, sodass im Ergebnis eine Konstruktion, wie sie assembliert in 3 als Generator-Tragsystem 5 erkennbar ist, realisiert ist.
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Es wird aber in einem weiteren Schritt S8 die in 15 erkennbare Hilfsverschraubung für den Stator 2 beziehungsweise den Statorträger 2A zunächst durch eine Betriebsverschraubung 41‘ ersetzt, die in 15 und 16 gezeigt ist. Außerdem wird in einem Schritt S9 die Hilfsverschraubung 42 und der Montageklotz 40 entfernt. Schließlich wird in einem weiteren Schritt S10 die Hilfsverschraubung 43 ersetzt durch eine Betriebsverschraubung 43‘ für den Läufer, die in 16 gezeigt ist.
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Damit entsteht schließlich das betriebsfertige Generatorsystem auf Grundlage des Generator-Tragsystems 5 der 3 für eine Windenergieanlage der 1 und 2 in einem Schritt S11.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012208547 A1 [0006]
- DE 10128438 A1 [0007]
- DE 10033233 A1 [0007, 0008]
- DE 10040273 A1 [0009]
